Экологическая ДНК животного оказывается в окружающей среде посредством мертвых клеток кожи или фекалий. Эту ДНК уже использовали для мониторинга биоразнообразия животных, обитающих в воде или почве — от рыб до микробов. Теперь же ученые нашли способ использования экологической ДНК для наблюдения за наземными животными, такими как птицы и млекопитающие.
Этот метод был разработан независимо двумя группами исследователей. Первой из которых руководила Кристин Боманн, адъюнкт-профессор эволюционной геномики в Институте глобуса Копенгагенского университета, второй — Элизабет Клэр из Йоркского университета в Торонто.
«Если вы работаете с находящейся под угрозой исчезновения или очень редкой популяцией, которая очень чувствительна, вы можете никогда не увидеть их в окружающей среде, даже если вы знаете, что они там есть. Или, наоборот, вы не сможете приблизиться к ним, потому что они чувствительные или защищенные», — расказала Клэр.
Клэр начала с тестирования воздуха в своей лаборатории, которая в то время находилась в Лондонском университете королевы Марии в Великобритании, где она была старшим преподавателем. Лаборатория была домом для колонии голых землекопов.
Она и ее команда установили в своей лаборатории вакуумный насос, который пропускал воздух через кусок фильтровальной бумаги — наподобие тех, которые используются для заваривания кофе. Следующим шагом было извлечение любой ДНК, которая могла быть на бумаге, и создание дополнительных копий с помощью метода ПЦР, который используется при тестировании на COVID-19. Затем ДНК сравнивали с известными базами данных разных видов.
«К нашему удовольствию и удивлению, в каждом образце, который мы взяли, была ДНК: у нас была ДНК голого землекопа, у нас была человеческая ДНК, у нас была собачья ДНК», — объяснила Клэр.
Последнее было неожиданностью и загадкой, так как в лаборатории не было собак — пока команда не поняла, что один из техников по уходу за животными на выходных присматривал за собакой своей матери и, вероятно, каким-то образом переносил ее ДНК в лабораторию на одежде.
Клэр решила, что следующим шагом будет попытка создать менее контролируемую среду, но такую, в которой исследователи могли бы четко определить источник ДНК и то, как далеко он находился. Поэтому они направились в зоопарк Хамертон в Англии и собрали более 70 проб воздуха на его территории. Исследователям удалось обнаружить ДНК как ближайших животных, так и тех, кто находился на расстоянии сотен метров.
«Мы нашли ДНК собаки динго в вольере с гиббонами и ДНК зебровых вьюрков в доме приматов», — сказала Клэр.
Они также обнаружили ДНК курицы и говядины в корме для животных, а также ДНК местных диких животных, таких как белки и даже европейского ежа — вида, находящегося под угрозой исчезновения. Как подтвердили сотрудники зоопарка, они заметили его, прогуливаясь по территории.
По словам ученой, следующим шагом в исследовании будет определение того, как долго ДНК висит в воздухе и какие условия окружающей среды вызывают ее накопление или деградацию.
Она надеется, что в будущем этот метод станет ценным инструментом не только для спасения редких видов, но и как система раннего предупреждения об инвазивных видах или инструмент для обнаружения видов в труднодоступных местах, таких как пещеры или норы.
Читать далее
Очень странная Вселенная: явления и объекты в космосе, которые сложно представить
Билл Гейтс призвал к новой промышленной революции для спасения Земли
Посмотрите на электрогрузовик будущего без кабины водителя и с огромными колесами сзади